Elimination von Mikroverunreinigungen ARA REAL Nachweis der Standortgebundenheit - Foleon
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REAL
Reusseggstrasse 15
6020 Emmenbrücke
T 041 429 12 12
Elimination von Mikroverunreinigungen ARA REAL F 041 429 12 13
info@real-luzern.ch
Nachweis der Standortgebundenheit www.real-luzern.ch
P:64.13\Standortgebundenheit ARA Buholz MV-Stufe 004 2020-12-10.docx 1/10
Version Datum Sachbearbeitung Bemerkungen Freigabe 001 04.12.2019 Bernhard Büchler 002 06.12.2019 Martin Zumstein 003 08.01.2020 Bernhard Büchler 004 10.12.2020 Bernhard Büchler P:64.13\Standortgebundenheit ARA Buholz MV-Stufe 004 2020-12-10.docx 2/10
Inhaltsverzeichnis
1 Ausgangslage .............................................................................................................. 4
1.1 Vorbemerkung ..................................................................................................... 4
1.2 Grundlagendokumente ........................................................................................ 4
2 Verfahrenstechnische Einbindung ............................................................................... 5
3 Prüfung alternative Realisierung über bestehender Biologie ...................................... 6
4 Zur Verfügung stehende Landflächen ......................................................................... 7
5 Anbindung an bestehende Anlage .............................................................................. 8
6 Optimierung Flächenbedarf in der Planungsphase ..................................................... 9
7 Fazit ........................................................................................................................... 10
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1 Ausgangslage
1.1 Vorbemerkung
REAL reinigt in der Abwasserreinigungsanlage (ARA) REAL in Emmen das Abwasser aus
den 8 Verbandsgemeinden Adligenswil, Meggen, Luzern, Horw, Kriens, Malters, Emmen
und Rothenburg. Ab Ende 2021 wird zusätzlich noch das Abwasser der Gemeinde Udli-
genswil mitbehandelt. Die heutige ARA REAL besteht aus einer mechanischen Stufe und
einer biologischen Stufe im A/I – Verfahren (Nitrifikation & Denitrifikation) mit simultaner
Phosphorfällung.
Die ARA REAL ist aufgrund der Anpassungen der eidgenössischen Gewässerschutzver-
ordnung vom 01.01.2016 verpflichtet, organische Spurenstoffe aus dem Abwasser zu eli-
minieren. Da die heutige ARA diese jedoch nur ungenügend aus dem Abwasser entfernt,
muss die ARA REAL um eine zusätzliche Behandlungsstufe erweitert werden.
Grundsätzlich stehen für die Elimination von Mikroverunreinigungen (EMV) zwei Verfahren
oder Kombinationen davon zur Verfügung. Beim einen Verfahren wird das Abwasser mit
Ozon behandelt, während beim anderen Verfahren das Abwasser mit Aktivkohle behandelt
wird. In verschiedenen Schritten inkl. Planer-Wettbewerb wurde das Verfahren fein granu-
lierte Aktivkohle (µ - GAK) im Schwebebett ausgewählt.
Im nächsten Schritt soll nun einerseits das Projekt mittels Vor- und Bauprojekt konkret aus-
gearbeitet werden und andererseits die Umzonung für die benötigte Fläche durchgeführt
werden. Das Vorprojekt sollte gemäss Terminplan bis Ende 1. Quartals 2020 vorliegen.
Im vorliegenden Dokument wird die Standortgebundenheit für die zusätzliche Stufe zur
Elimination von Mikroverunreinigen nachgewiesen.
1.2 Grundlagendokumente
Technischer Bericht „Platzbedarf & Kosten MV-Elimination“,
Hunziker Betatech AG, 16.08.2012
Technischer Bericht (Variantenstudie) „Platzbedarf & Kosten MV-Elimination“,
Hunziker Betatech AG, 13.06.2018
Projektwettbewerb „MV-Elimination ARA REAL“,
REAL Abwasser, 2019
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2 Verfahrenstechnische Einbindung Um die Mikroverunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen, wird das heutige gerei- nigte Abwasser in der neuen Stufe mit Aktivkohle in Kontakt gebracht. Dabei bleiben die Mikroverunreinigungen an der Aktivkohle haften und können mit dieser aus dem Abwasser entfernt werden. Da neben den Mikroverunreinigungen auch weitere Schmutzstoffe an der Aktivkohle haften bleiben, müssen diese aus verfahrenstechnischen Gründen vorgängig soweit als möglich aus dem Abwasser entfernt werden. Die Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen kann somit verfahrenstechnisch nur am Ende der bestehenden ARA an die bestehende biologische Stufe angeschlossen werden. Das von Mikroverunreinigungen befreite Abwasser wird anschliessend, analog zur heuti- gen Situation, über den bestehenden Auslaufkanal in die Reuss eingeleitet. Die Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen muss aus verfahrenstech- nischen Gründen zwingend an den Auslauf der bestehenden Biologie (Nachklä- rung) und an das bestehende Auslaufbauwerk angeschlossen werden. Abbildung 1: Verfahrenstechnische Anbindung, rot: Ablauf: Biologie (NKB), blau: Auslaufkanal. P:64.13\Standortgebundenheit ARA Buholz MV-Stufe 004 2020-12-10.docx 5/10
3 Prüfung alternative Realisierung über bestehender
Biologie
Anstatt die Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen auf einer freien Landfläche zu
erstellen, bestünde theoretisch die Möglichkeit, die neue Stufe über der bestehenden Bio-
logie zu realisieren. Diese Variante wurde jedoch zu einem frühen Zeitpunkt in der Planung
aus folgenden Gründen verworfen:
Die Statik der bestehenden Biologiebecken ist nicht für die zusätzliche Belastung
ausgelegt. Dies wäre nur mit unverhältnismässigem Aufwand bzw. Investitionskos-
ten möglich.
Das Abwasser müsste von der bestehenden biologischen Stufe hochgepumpt wer-
den, was einen massiv erhöhten Energieverbrauch bzw. Betriebskosten zur Folge
hätte.
Da die bestehende Biologie während der Bauphase weiterbetrieben werden muss,
würde sich die Realisierung der neuen Stufe wesentlich anspruchsvoller gestalten.
Aufgrund der Komplexität während der Realisierung wäre mit einer verlängerten
Bauzeit zu rechnen.
Die Betriebssicherheit bzw. die Einhaltung der Einleitbedingungen muss auch
während der Bauphase gewährleistet sein. Da davon auszugehen ist, dass wäh-
rend der Bauphase mindestens ein Block (1/3 der Gesamtkapazität) teilweise aus-
ser Betrieb genommen werden müsste, könnte die Betriebssicherheit und somit
auch die Einhaltung der Einlaufwerte nicht garantiert werden.
Die Zugänglichkeit zur bestehenden Biologie würde stark eingeschränkt. Dies
wäre insbesondere bei Störfällen und Sanierungsarbeiten ein grosser Nachteil.
Die EMV mit gestapelten „Becken auf den Becken“ würde eine massive Baute zur
Folge haben, welche das Gesamtbild der ARA sowie die Einbettung in den angren-
zenden Wald enorm verschlechtern würde.
Eine Realisierung der Elimination von Mikroverunreinigungen über der beste-
henden Biologie muss aufgrund des massiv höheren Energieverbrauchs, der
stark beeinträchtigten Betriebssicherheit (besonders während der Bauphase),
den betrieblichen Nachteilen für die biologische Stufe und der schlechten Wirt-
schaftlichkeit verworfen werden.
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4 Zur Verfügung stehende Landflächen Aus Kapitel 2 folgt, dass die zusätzliche Stufe für die Elimination von Mikroverunreinigun- gen im Ablaufbereich der bestehenden ARA REAL erstellt werden muss. Im Auslaufbereich der ARA ist auf der Parzelle 2369 von REAL genügend Platz für die zusätzliche Reinigungsstufe vorhanden (blau markiert). Diese Fläche wurde schon damals mit der Absicht erworben, hier allfällige Erweiterungen der ARA zu realisieren. Da es sich bei dieser Fläche um Wald handelt, ist allerdings eine Umzonung erforderlich. Bei der Parzelle 622 (grün markiert) handelt es sich ebenfalls um Wald. Da diese Parzelle, im Gegensatz zur Parzelle 2369, nicht im Besitz von REAL ist und zudem keinen nennens- werten Vorteil bietet, wurde dieses Areal als weniger sinnvoll erachtet. Die Parzelle 2478 (rot markiert) ist im Besitz der Anliker AG und wird von dieser für ihre Geschäftstätigkeit benötigt. Weiter ist ein Grossteil der Parzelle bebaut. Eine schriftliche Anfrage von REAL wurde abschlägig beantwortet. Aus den genannten Gründen stehen die Parzellen 2478 und 2962 nicht zur Verfügung. Da die Parzelle 2478 nicht zur Verfügung steht und die Parzelle 622 nur Nach- teile aufweist, ist die freie Landfläche auf der Parzelle 2369 von REAL (blau mar- kiert) der einzige sinnvolle Ort für die Realisierung der EMV. Abbildung 2: Betrachtete Landflächen/ Parzellen für Stufe Elimination von Mikroverunreinigungen. Für die im Rahmen des Ausbaus der ARA 2010 erstellten Teiche wird im Bereich des Zu- laufs zur ARA im Zusammenhang mit dem Bau der Regenklärbecken ein gleichwertiger Ersatz geschaffen. Ab dann werden die vielen Hundert aus dem Zulauf geretteten Amphi- bien in den neuen Teichen vor der ARA wieder ausgesetzt. P:64.13\Standortgebundenheit ARA Buholz MV-Stufe 004 2020-12-10.docx 7/10
5 Anbindung an bestehende Anlage
Die freie Fläche der Parzelle 2369 von REAL bietet bezüglich Anbindung an die beste-
hende Anlage folgende Vorteile:
1) Einfache Anbindung an bestehenden Ablauf der bestehenden Biologie bzw. Nach-
klärung (siehe Kapitel 2). Die bestehenden Auslaufkanäle der biologischen Stufe
können beibehalten werden.
2) Einfache Anbindung an bestehenden Ablaufkanal in die Reuss (siehe Kapitel 2).
3) Die neue Stufe kann mit vergleichsweise geringem Aufwand an den bestehenden
Werkleitungsgang der bestehenden ARA REAL angeschlossen werden (siehe Ab-
bildung 3). Dadurch kann die neue Anlage einfacher und besser erschlossen wer-
den (Druckluft, Brauchwasser, Steuerung, Rückläufe, …).
4) Während dem Bau der EMV kann die biologische Stufe der ARA Buholz ohne re-
levante Einschränkungen weiterbetrieben werden.
Abbildung 3:Mögliche Erweiterung bestehender Leitungsgang (violett markiert).
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6 Optimierung Flächenbedarf in der Planungsphase
Im Jahr 2018 liess REAL durch Hunziker Betatech eine Variantenstudie bezüglich mögli-
cher Verfahren zur Elimination von Mikroverunreinigungen erstellen. Je nach Verfahren
variierte der Platzbedarf zwischen 3‘000 – 9‘000 m2.
Im Jahr 2019 wurde von REAL ein Planerwettbewerb durchgeführt. Dabei sollte einerseits
ein kompetenter Planer und andererseits ein möglichst optimales Verfahren ausgewählt
werden. Im Wettbewerb wurden folgende Kriterien bewertet:
- Flächenbedarf
- Technische Lösung
- Betriebstauglichkeit
- Kompetenz Schlüsselpersonen
- Jahreskosten
Da für REAL das Verfahren und der Flächenbedarf im Vordergrund stehen, wurden die
Jahreskosten mit lediglich 30% bewertet.
REAL hat sich mit dem Verfahren µ-GAK im Schwebebett für ein innovatives Verfahren mit
dem geringsten Flächenbedarf entschieden (kleinster Flächenbedarf im Planerwettbe-
werb). Gemäss aktuellem Stand der Planung wird sich die benötigte Fläche auf 3‘000 –
4‘000 m2 belaufen.
REAL ist bestrebt die benötigte Fläche möglichst gering zu halten.
Mit dem Verfahren µ-GAK im Schwebebett hat sich REAL für ein innovatives
und sehr platzsparendes Verfahren entschieden.
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7 Fazit
REAL vollzieht mit dem Bau der EMV eine Auflage des Gewässerschutzgesetzes. Für die
neue Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen stellt die freie Landfläche auf der
Parzelle 2369 von REAL die einzig sinnvolle Möglichkeit dar. Dies aus folgenden Gründen:
1) Eine Realisierung über der bestehenden Biologie der ARA REAL ist aufgrund der
Statik, der Betriebssicherheit und der Wirtschaftlichkeit nicht möglich.
2) Die Parzelle 2478 ist grösstenteils bebaut und wird von der Anliker AG für ihre
Geschäftstätigkeit benötigt. Sie steht für REAL nicht zur Verfügung.
3) Die Parzelle 622 ist ebenfalls als Wald eingestuft, nicht im Besitz von REAL und
bietet keine Vorteile gegenüber der Parzelle 2369.
Zudem ist die vorgesehene Fläche aus folgenden Gründen ideal:
1) Die verfahrenstechnisch notwendige Anbindung an den Ablauf der bestehenden
Biologie und den bestehenden Ablaufkanal ist vergleichsweise einfach möglich.
2) Die Erschliessung mittels bestehendem Werkleitungsgang ist mit vergleichsweise
geringem Aufwand möglich.
3) Die Realisierung der neuen Stufe ist unter laufendem Betrieb, d.h. ohne Ein-
schränkungen bzgl. Einhaltung der Grenzwerte oder der Betriebssicherheit mög-
lich.
Beim durchgeführten Planerwettbewerb stand für REAL neben dem optimalen Verfahren
insbesondere der Platzbedarf als Kriterien im Vordergrund. Aus diesen Gründen hat sich
REAL für ein innovatives und sehr platzsparendes Verfahren entschieden.
Der vorliegende Nachweis belegt, dass allfällige alternative Standorte untauglich
sind, der vorgeschlagene Ort verfahrenstechnisch zwingend ist und sich REAL für
ein innovatives, platzsparendes Verfahren entschieden hat. Alle alternativen Varian-
ten wären unverhältnismässig sowohl bzgl. Energieverbrauch, Ressourcenver-
schleiss, Betrieb und Wirtschaftlichkeit. Die Standortgebundenheit der geplanten
Anlage ist damit klar gegeben.
P:64.13\Standortgebundenheit ARA Buholz MV-Stufe 004 2020-12-10.docx 10/10Grundwasserbrunnen B2
Kohle frisch und belegt
Umschlagplatz
Grundwasserbrunnen B1
00
10.
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Legende:
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best. Belag neuer Belag
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best. Grundwasserbrunnen
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mittlerer Grundwasserspiegel = 420.40 m ü. M.
Reserve Filter
Reserve Filter
N+L Massnahmen
Fläche: 2077m2
ARA Buholz
Elimination Mikroverunreinigungen
Situation 1 : 250
Vorprojekt
Änderungen: Projektleiter: F. Wüthrich
Plannummer:
Gezeichnet: P. Rutschmann
1838-0006 Datum: 18. Juni 2020
Visum PL:
Bauherr: ARA REAL
Datum:
Auftrag: 71.2460 Grösse: 1.15 x 0.57
Pfad: K:\Projekte\2460\Acad\VP\Revit\1838_MV-Elimination_VP_ARC_Var3-2.rvt
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